一种固态游泳机制造技术

游泳是健身锻炼中最有效的项目之一，但是传统的水中游泳易传染疾病且存在较大的安全问题，普通游泳受气候的影响较大，一般在冬天时不宜在室外游泳。本发明专利技术克服了常规水中游泳的不足，提供一种全天候，不受环境影响，随时可以使用的适合各种人群养生锻炼的游泳机，本发明专利技术采用模拟浮水原理，使人体在不接触水的情况下，实现人体的漂浮，该机可以进行蛙泳、蝶泳和各种自由泳的仿真训练。该发明专利技术有机箱、机体、左右划手器、左右拍打器、承托系统以及总控系统组成，所述左右划手器、左右拍打器均为通用浮水器结构。本产品尤其适合需要进行颈椎、腰椎和腿关节锻炼的各种人群使用，同时可以作为专业游泳人员辅助训练的游泳设备。

A Solid State Swimming Machine

【技术实现步骤摘要】
一种固态游泳机
本专利技术涉及一种健身锻炼用品，特别是涉及一种固态游泳机。
技术介绍
由于人类文明的进步，现代人的生命质量也越来越高，人的平均寿命也越来越长，现代人更注重身体的保养和健身锻炼，游泳是健身锻炼中最有效的项目。游泳可以增强人的心肌功能，增加血管弹性，长期坚持游泳可以锻炼出一颗强有力的心脏，游泳可以加强肺部功能，使人呼吸肌发达，胸围增大，肺活量增加，游泳能预防和治疗关节方面的疾病，游泳运动由于减少了运动时地面对骨骼的冲击性，降低骨骼的老损速率，使骨关节不易变形。现在有许多中老年人喜欢通过跑步或快走来锻炼身体，但长期超负荷跑步或快走锻炼对人的腿关节、髋关节会导致过度性磨损，且这种损伤是不可逆的，还有可能造成腰间盘突出等方面的疾病，由于游泳时人体的各部分包括颈椎、腰椎和腿部关节在垂直方向是不受压力的，这对中老年人的颈椎、腰椎和腿部关节的保护和锻炼非常有利，因此游泳是最有效的健康锻炼方法。在现有的技术中，已经公布的有关游泳机的文献主要是液态游泳机，是在一个水池或大的水盆中增加一套自动流水循环装置，池中的水按人体游泳前进方向逆向流动，这样人在一个相对较小的池中就可以实现长距离的游泳了，但是这种游泳机的制造成本和技术难度大，使用成本也大，并且需要在特定的环境中才能安装使用，在水中的通电设备还具有一定的安全风险；传统的游泳方法具有一些不可克服的缺点：公共游泳池中的水质可能不干净，游泳可能会感染疾病，到水中游泳可能会产生抽筋溺水，具有一定的安全风险，长时间在水中游泳可能会因水中细菌较多导致中耳炎，身体长时间浸泡在水中可能造成关节炎等问题，另外水中游泳受气候的影响较大，一般在冬天时不宜在室外游泳，而冬天要在室内游泳的成本较大，不利于普及推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有液态游泳机和常规水中游泳的缺点，提供一种全天候，不受环境和温度影响的，适合各种人群，特别是适合中老年人养生锻炼的游泳机，尤其是提供一种需要进行颈椎、腰椎和腿关节锻炼的人群使用的，同时可以作为专业游泳人员辅助训练的游泳设备。本专利技术是通过以下方式实施的：所述的固态游泳机采用模拟浮水原理，使人体在不接触水的情况下，实现人体的漂浮，同时人体的两个手臂和两只腿脚具有和在水中游泳时同样的划水、拍打、踢水、蹬水功能，人体在游泳机上时同样具有漂浮感，如果人体四肢停止相应的游泳活动，人体将会下沉，只有在人体四肢及躯体在不停地做拍、打、划水等游泳动作时，人体才能保持一定的水面高度，该游泳机可以进行蛙泳、蝶泳和各种自由泳，由于人体被托在承托系统的托板上，而承托系统是模拟浮水漂浮的，具有根据人体重量自动调节的可变的浮力，模拟浮力略低于人体的重量，需要人体不停地做游泳动作来进一步支撑人体的重量，以保持人体在水中的平衡。在自由泳时，承托系统具有类似人体在水中游泳时一样的左右前后摆动效果，在进行蛙泳或蝶泳时，会产生人在水中一样的大幅冲击的效果。所述的固态游泳机由机箱、机体、左划手器、右划手器、左拍打器、右拍打器、承托系统以及总控系统组成，所述左划手器、右划手器、左拍打器和右拍打器均为通用浮水器结构，这种通用浮水器分别作为拍打器及划手器使用时，只是尺寸上的区别，而部件的结构和工作原理是相同的。所述左、右划手器位于固态游泳机的前端左、右侧，所述左、右拍打器位于固态游泳机的后端左、右侧，所述承托系统位于左、右划手器中间位置，所述总控系统位于承托系统的前方，左右划手器、左右拍打器、承托系统、总控系统均设置在机箱内，机箱位于机体上。所述通用浮水器由浮体总成、前卷绕器、后卷绕器和框架构成，通用浮水器设有1-12个浮体总成，浮体总成位于前、后卷绕器之间，相邻浮体总成之间用布或者用软带连接。所述后卷绕器与前卷绕器的结构相同。所述浮体总成由触压机构、垂直导轨机构、水平导轨机构和划水阻力模拟机构组成；或者浮体总成由触压机构、水平导轨机构和划水阻力模拟机构组成。在水平导轨机构的水平滑块上设有速度传感器，速度传感器与总控系统连接，用于检测浮体总成的水平移动速度，当浮体总成向后移动时在失去人的手脚对其的推力后，水平滑块向后的移动速度将很快减小，当向后速度减小到接近零时，将启动水平滑块复位机构(电动)，从而使水平滑块自动复位。所述触压机构设有两种方案：方案一是采用横向移动接触副结构，所述横向移动接触副由横架、两个立条、四只导轮、导轮销轴、和回转带构成，串有触块的回转带套在四个导轮上，四个导轮与回转带构成一组横向移动接触副，每个触压机构由1-6组横向移动接触副构成；方案二是采用弹性带结构，由横架、两个立杆、滑套、立杆弹簧、串有触块的弹性带组成，弹性带的两端分别与两个立杆连接，两个立杆和串有触块的弹性带构成一组弹性接触副，每个触压机构由1-6组弹性接触副构成。所述垂直导轨机构由垂直导轨和垂直滑块构成，该机构为市场现有产品。垂直导轨下端固定在水平导轨机构的滑块上，触压机构与垂直滑块固定联结，垂直导轨机构中垂直滑块的复位机构由拉簧和滑轮构成。所述水平导轨机构由水平导轨及水平滑块构成，该机构为市场现有产品。水平导轨机构位于框架内，水平导轨的两端分别固定在框架的前后侧面上。所述水平导轨机构设有水平滑块复位机构。所述划水阻力模拟机构设有四种方案，可分成两类：一类是使用水箱及划桨机构，在水箱中放入水，水中加有防冻剂或者直接使用防冻液。另一类是使用液压阻尼器结构。四种方案分别为：一是采用X型推压机构，该方案由划桨、传力机构和水箱组成：所述划桨由划杆和桨体组成，划杆与水平面垂直进入水箱，在划杆的下端部设有桨体，桨体为在正视和俯视投影均为二维平面的、桨体外表为连续的实体或空心结构，水箱内装有防冻液，所述传力机构一是将触压机构受到的各种手或腿部运动力量传递给水中的桨体，并对水体产生相应的作用力，同时传力机构还具有在垂直方向的减速或减幅的功能，以减小桨体在水中在垂直方向的运动幅度，从而减小水箱或机箱的总体高度。所述传力机构由X型铰接副和两个下连杆组成，传力机构位于触压机构横架与水平滑块之间，传力机构中部设有1-4组X型铰接副，每组X型铰接副结构相同。二是采用齿轮齿条划水推压机构，该方案的划水阻力模拟机构由划桨、齿轮齿条传力机构和水箱组成，齿轮齿条传力机构由上、下导轮、中间轮、齿形带、齿轮和齿条等部件构成，齿轮与中间轮为同轴，齿条在上、下滑套内可以滑动，齿形带套在上、下导轮和中间轮上，导轮支架固定在水平滑块上。三是采用单向旋转阻尼器机构，该方案划水阻力模拟机构用旋转阻尼器模拟水的阻力，可以进一步降低整体产品的尺寸，简化产品结构，不需要使用水箱、水或防冻液。该结构由划桨、旋转阻尼传力机构和框架组成，在垂直方向和水平方向各设有一个旋转阻尼器。四是采用单向直线阻尼器机构，该方案划水阻力模拟机构是在垂直方向和水平方向各使用一只直线阻尼器，直线阻尼器结构简单，但直线阻尼器的长度较长，导致游泳机的机箱高度和长度均较大。所述承托系统用于承托人体躯体，由托板总成、称重模块、承托机构、平衡机构和锁紧机构组成，托板总成的上方支撑人体、托板总成的下方是称重模块、称重模块的下方是承托机构，承托机构安装在机箱内。所述称重模块为市场上已有产品，位于托板总成与承托机构之间，用于检测使用者人体的重量，并将检测的数据传递给总控系统。所述承托机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态游泳机，包括机箱(1)和机体(9)，其特征在于：所述固态游泳机由左划手器(3)、右划手器(6)、左拍打器(2)、右拍打器(8)、承托系统(7)以及总控系统(5)组成，所述左划手器、右划手器、左拍打器和右拍打器均为通用浮水器结构：a、所述左划手器(3)位于固态游泳机的前端左侧，所述右划手器(6)以中心线(4)为中心与左划手器对称设置，所述左拍打器(2)位于固态游泳机的后端左侧，所述右拍打器(8)以中心线(4)为中心与左拍打器对称设置，所述承托系统(7)位于左、右划手器中间位置，所述总控系统(5)位于承托系统(7)的前方，左划手器、右划手器、左拍打器、右拍打器、承托系统、总控系统设置在机箱(1)内，机箱(1)位于机体(9)上；b、所述通用浮水器由浮体总成(11)、前卷绕器(12)、后卷绕器(10)和框架(13)构成，通用浮水器设有1‑12个浮体总成(11)，浮体总成(11)位于前、后卷绕器之间，相邻浮体总成之间用布(11a)或者用软带连接，所述后卷绕器(10)与前卷绕器(12)的结构相同，前卷绕器(12)安装在通用浮水器的前端，前卷绕器中的涨布(118)与通用浮水器中最前端一个浮体总成(11)连接，前卷绕器支杆(122)的固定方式设有两种方案：方案一是前卷绕器支杆(122)的下端固定在框架(13)的前端上侧面上，方案二是前卷绕器支杆(122)的下端与框架(13)前端上侧面上的支座(13b)铰接，支杆(122)的中部与框架(13)之间设有拉簧(122a)；所述后卷绕器(10)安装在通用浮水器的后端，后卷绕器中的涨布与通用浮水器中最后端一个浮体总成连接，后卷绕器(10)支杆的下端固定在框架(13)的后端上侧面上；c、所述浮体总成(11)由触压机构(19)、垂直导轨机构(18)、水平导轨机构(16)和划水阻力模拟机构(20)组成；或者在使用X型推压机构作为划水阻力模拟机构(20)时，浮体总成(11)由触压机构(19)、水平导轨机构(16)和X型推压机构组成；d、在浮体总成(11)的水平滑块(17)上设有速度传感器(17g)，所述速度传感器(17g)与总控系统(5)连接；e、所述触压机构(19)设有两种方案：方案一是采用横向移动接触副结构，所述横向移动接触副由横架(29)、立条I(29d)、立条II(29f)、导轮I(25)、导轮II(25b)、导轮III(25c)、导轮IV(25d)、导轮销轴(26)、触块(27)和回转带(28)构成，在横架(29)的左端设有立条I(29d)、在横架的右端设有立条II(29f)，立条I及立条II的下端与横架(29)固定，立条I的上端部设有导轮I(25)、下端部设有导轮IV(25d)、立条II的上端部设有导轮II(25b)，下端部设有导轮III(25c)，串有触块(27)的回转带(28)套在导轮I、导轮II、导轮III和导轮IV上，导轮I、导轮II、导轮III和导轮IV与回转带(28)构成一组横向移动接触副(37)，每个触压机构(19)由1‑6组横向移动接触副(37)构成；触压机构方案二是采用弹性带结构，弹性带结构由横架(29)、立杆I(39)、立杆II(39b)、滑套(41)、立杆弹簧(40)、串有触块(27)的弹性带(28b)和连接块(29g)组成，立杆II(39b)的下端固定在横架(29)的左端，立杆II的上端通过连接块(29g)与滑块(29c)的上端固定联结，横架(29)的左端与滑块(29c)固定联结，在横架(29)的右端固定有滑套(41)，立杆I(39)插在滑套内，立杆弹簧(40)套在立杆上，在立杆II(39b)的上端连接弹性带(28b)的一端，在立杆I(39)的上端连接弹性带的另一端，立杆II(39b)、立杆I(39)和串有触块的弹性带(28b)构成一组弹性接触副，每个触压机构(19)由1‑6组弹性接触副构成；f、所述垂直导轨机构(18)，由垂直导轨(21)和垂直滑块(29c)构成，垂直导轨(21)下端固定在水平导轨机构(16)中的滑块(17)上，垂直导轨与水平面垂直，触压机构中横架(29)的左端与垂直滑块(29c)固定联结，触压机构上端与垂直滑块(29c)之间通过连接块(29g)固定联结，垂直导轨的上端设有连接板(21c)，连接板与垂直导轨上顶部固定联结，垂直导轨机构中垂直滑块(29c)的复位机构由拉簧(24b)和滑轮(24)构成，在连接板(21c)上安装有滑轮(24)，拉簧(24b)的一端固定在滑块(29c)上，拉簧通过滑轮(24)改向后，另一端与水平滑块(17)连接；g、所述水平导轨机构(16)由水平导轨I(17a)、水平导轨II(17b)和水平滑块(17)构成，水平导轨机构位于框架(13)内，水平导轨I的两端和水平导轨II的两端分别固定在框架(13)的前后侧面上；所述水平导...

【技术特征摘要】
1.一种固态游泳机，包括机箱(1)和机体(9)，其特征在于：所述固态游泳机由左划手器(3)、右划手器(6)、左拍打器(2)、右拍打器(8)、承托系统(7)以及总控系统(5)组成，所述左划手器、右划手器、左拍打器和右拍打器均为通用浮水器结构：a、所述左划手器(3)位于固态游泳机的前端左侧，所述右划手器(6)以中心线(4)为中心与左划手器对称设置，所述左拍打器(2)位于固态游泳机的后端左侧，所述右拍打器(8)以中心线(4)为中心与左拍打器对称设置，所述承托系统(7)位于左、右划手器中间位置，所述总控系统(5)位于承托系统(7)的前方，左划手器、右划手器、左拍打器、右拍打器、承托系统、总控系统设置在机箱(1)内，机箱(1)位于机体(9)上；b、所述通用浮水器由浮体总成(11)、前卷绕器(12)、后卷绕器(10)和框架(13)构成，通用浮水器设有1-12个浮体总成(11)，浮体总成(11)位于前、后卷绕器之间，相邻浮体总成之间用布(11a)或者用软带连接，所述后卷绕器(10)与前卷绕器(12)的结构相同，前卷绕器(12)安装在通用浮水器的前端，前卷绕器中的涨布(118)与通用浮水器中最前端一个浮体总成(11)连接，前卷绕器支杆(122)的固定方式设有两种方案：方案一是前卷绕器支杆(122)的下端固定在框架(13)的前端上侧面上，方案二是前卷绕器支杆(122)的下端与框架(13)前端上侧面上的支座(13b)铰接，支杆(122)的中部与框架(13)之间设有拉簧(122a)；所述后卷绕器(10)安装在通用浮水器的后端，后卷绕器中的涨布与通用浮水器中最后端一个浮体总成连接，后卷绕器(10)支杆的下端固定在框架(13)的后端上侧面上；c、所述浮体总成(11)由触压机构(19)、垂直导轨机构(18)、水平导轨机构(16)和划水阻力模拟机构(20)组成；或者在使用X型推压机构作为划水阻力模拟机构(20)时，浮体总成(11)由触压机构(19)、水平导轨机构(16)和X型推压机构组成；d、在浮体总成(11)的水平滑块(17)上设有速度传感器(17g)，所述速度传感器(17g)与总控系统(5)连接；e、所述触压机构(19)设有两种方案：方案一是采用横向移动接触副结构，所述横向移动接触副由横架(29)、立条I(29d)、立条II(29f)、导轮I(25)、导轮II(25b)、导轮III(25c)、导轮IV(25d)、导轮销轴(26)、触块(27)和回转带(28)构成，在横架(29)的左端设有立条I(29d)、在横架的右端设有立条II(29f)，立条I及立条II的下端与横架(29)固定，立条I的上端部设有导轮I(25)、下端部设有导轮IV(25d)、立条II的上端部设有导轮II(25b)，下端部设有导轮III(25c)，串有触块(27)的回转带(28)套在导轮I、导轮II、导轮III和导轮IV上，导轮I、导轮II、导轮III和导轮IV与回转带(28)构成一组横向移动接触副(37)，每个触压机构(19)由1-6组横向移动接触副(37)构成；触压机构方案二是采用弹性带结构，弹性带结构由横架(29)、立杆I(39)、立杆II(39b)、滑套(41)、立杆弹簧(40)、串有触块(27)的弹性带(28b)和连接块(29g)组成，立杆II(39b)的下端固定在横架(29)的左端，立杆II的上端通过连接块(29g)与滑块(29c)的上端固定联结，横架(29)的左端与滑块(29c)固定联结，在横架(29)的右端固定有滑套(41)，立杆I(39)插在滑套内，立杆弹簧(40)套在立杆上，在立杆II(39b)的上端连接弹性带(28b)的一端，在立杆I(39)的上端连接弹性带的另一端，立杆II(39b)、立杆I(39)和串有触块的弹性带(28b)构成一组弹性接触副，每个触压机构(19)由1-6组弹性接触副构成；f、所述垂直导轨机构(18)，由垂直导轨(21)和垂直滑块(29c)构成，垂直导轨(21)下端固定在水平导轨机构(16)中的滑块(17)上，垂直导轨与水平面垂直，触压机构中横架(29)的左端与垂直滑块(29c)固定联结，触压机构上端与垂直滑块(29c)之间通过连接块(29g)固定联结，垂直导轨的上端设有连接板(21c)，连接板与垂直导轨上顶部固定联结，垂直导轨机构中垂直滑块(29c)的复位机构由拉簧(24b)和滑轮(24)构成，在连接板(21c)上安装有滑轮(24)，拉簧(24b)的一端固定在滑块(29c)上，拉簧通过滑轮(24)改向后，另一端与水平滑块(17)连接；g、所述水平导轨机构(16)由水平导轨I(17a)、水平导轨II(17b)和水平滑块(17)构成，水平导轨机构位于框架(13)内，水平导轨I的两端和水平导轨II的两端分别固定在框架(13)的前后侧面上；所述水平导轨机构(16)设有水平滑块复位机构(15)，水平滑块复位机构设有两种方案：方案一是采用螺杆螺母机构：由电机(56)、传动螺杆(57)、电磁铁(58)和拨块(59)构成，电机(56)固定在框架(13)上，电机轴与传动螺杆(57)为同轴，电机轴的轴端与传动螺杆的一端固定联结，传动螺杆的另一端安装有轴承，轴承安装在框架(13)上的轴承座(13b)内，电磁铁(58)安装在水平滑块(17)上，拨块(59)上端部安装在电磁铁(58)的衔铁上，拨块下端部与传动螺杆的牙槽配合；水平滑块复位机构方案二是使用拉簧：拉簧的一端与浮体总成(11)固定，拉簧的另一端连接框架(13)的前端；h、所述划水阻力模拟机构(20)设有四种方案：方案一为X型推压机构，由划桨、传力机构和水箱(14)组成：所述划桨由划杆(34)和桨体(35)组成，划杆与水平面垂直，划杆的上端与传力机构的输出端(33)联结，划杆(34)穿过水平滑块(17)上的孔(17e)，通过水箱(14)盖板上的长条孔(14b)进入水箱(14)内，在划杆(34)的下端部设有桨体(35)，桨体(35)为在俯视和正视投影均为二维平面的、桨体外表为连续的实体或空心结构，水箱(14)内装有防冻液，水箱位于框架(13)内，水箱为长方形结构，水箱的长度方向与水平导轨机构(16)的导轨方向一致，水箱上盖板上的长条形孔(14b)的长度方向与水箱的长度方向一致，传力机构由X型铰接副、下连杆I(22)和下连杆II(22b)组成，传力机构位于横架(29)与水平滑块(17)之间，在最上端一组X型铰接副(31)中，长杆I(30)上端部设有滚轮I(30c)，滚轮I位于右滑座(29g)的滑槽内，长杆II(30b)上端部设有滚轮II(30d)，滚轮II位于左滑座(29h)的滑槽内，左滑座固定在横架(29)的下侧左端，右滑座固定在横架(29)的下侧右端，传力机构下端设有下连杆I(22)和下连杆II(22b)，中部设有1-4组X型铰接副，每组X型铰接副结构相同，第一组X型铰接副(31)由长杆I(30)和长杆II(30b)组成，长杆I和长杆II长度相等、相互交叉并在各杆的中部相铰接，长杆I(30)的下端与第二组X型铰接副(31b)的一个长杆铰接，长杆II(30b)的下端与第二组X型铰接副(31b)的另一长杆铰接，最下端一组X型铰接副的一个长杆的下端与下连杆I(22)的上端铰接，最下端一组X型铰接副的另一个长杆的下端与下连杆II(22b)的上端铰接，下连杆I(22)的下端与水平滑块(17)上的支座(17c)铰接，下连杆II的下端与水平滑块(17)上的支座(17d)铰接，所述划杆(34)的上端与最下方一组的X型铰接副的中间铰接点(33)铰接；划水阻力模拟机构(20)方案二为齿轮齿条划水推压机构，由划桨、齿轮齿条传力机构和水箱(14)组成，齿轮齿条传力机构由上导轮(53)、下导轮(46)、中间轮(48)、齿形带(51)、齿轮(49)、齿条(52)、连接杆(55)、支架(23)和连接板(54)构成，齿轮(49)与中间轮(48)为同轴，齿条(52)在上滑套(5())及下滑套(47)内，齿形带套在上导轮、下导轮和中间轮上，齿形带与横架(29)之间通过连接板(54)固定连接，齿条下端与连接杆(55)的一端固定，连接杆的另一端与划杆(34)上端固定联结，上导轮(53)、下导轮(46)和中间轮(48)各自的轴销均固定在支架(23)上，支架(23)固定在水平滑块(17)上，划桨的结构和布局与X型推压机构中的划桨结构和布局相同，水箱(14)的结构和布局与X型推压机构中水箱的结构和布局相同；划水阻力模拟机构(20)方案三为单向旋转阻尼器机构，由划桨、阻尼传力机构和框架(13)组成，在垂直方向旋转阻尼器I(20c)上设有齿轮I(20a)，齿轮I与齿条I(20b)相啮合，齿条I与垂直导轨(21)平行，齿条I的下端与水平滑块(17)固定联结，旋转阻尼器I(20c)固定在垂直滑块(29c)上或者固定在横架(29)上，在水平方向旋转阻尼器II(20f)上设有齿轮II(20d)，齿轮II与齿条II(20e)相啮合，齿条II与水平导轨(17a)平行，齿条II固定在框架(13)上，旋转阻尼器II(20f)固定在水平滑块(17)上；划水阻力模拟机构(20)方案四为单向直线阻尼器机构，在垂直方向使用与垂直导轨(21)平行设置的直线阻尼器I，直线阻尼器I的推杆(20h)头部设有关节轴承座(20g)，关节轴承座固定在横架(29)的下侧面上，阻尼筒I(20k)的底座固定在水平滑块(17)上，在水平方向使用与水平导轨(17a)平行设置的直线阻尼器II，直线阻尼器II的推杆(20n)头部设有关节轴承座(20m)，关节轴承座固定在水平滑块(17)上，阻尼筒II(20p)的底座固定在框架(13)的侧板上；i、所述承托系统(7)由托板总成(63)、称重模块(82)、承托机构、平衡机构和锁紧机构组成，托板总成(63)的上方支撑人体、托板总成的下方为称重模块(82)，称重模块的下方是承托机构，承托机构的下方安装在机箱(1)的下底板内侧；所述承托机构设有两种方案，方案一是使用浮水箱结构：由下托板(81)、后托杆(62)、中托杆(65)、前托杆(67)、后浮箱(61)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国定，
申请(专利权)人：沈国定，
类型：发明
国别省市：江苏,32